turma 3113_exp04_grupo 03

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
Campus Vitória – turma 3116
Relatório Física Experimental II
Experimento III – Princípio de Pascal, empuxo.
Alunos: 
Kleber Ricardo Vitória
Jorge Ricardo Zuniga Coutinho
Tatiane Ferreira Alvarenga
Profª. Juliana Nunes Oliveira Filho
2015.2
Sumário										Pg.
1 – Introdução -------------------------------------------------------------- 03
2 – Objetivo------------------------------------------------------------------ 03
3 – Conceito----------------------------------------------------------------- 03
4- Procedimentos Experimentais------------------------------------ 05
4.1- EXPERIMENTO ----------------------------------------------- 05
4.1.1 – Procedimento---------------------------------------------- 05
4.1.2 - Resultados--------------------------------------------------- 06
5- CONCLUSÃO------------------------------------------------------ 07
6 – BIBLIOGRAFIA --------------------------------------------------------- 07
1 – Introdução
“Todo corpo imerso, total ou parcialmente, num fluido em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força vertical, com sentido ascendente, aplicada pelo fluido; esta força é denominada empuxo (cuja intensidade é igual à do peso do fluido deslocado pelo corpo).”
Quando uma pessoa está mergulhada nas águas de uma piscina ou do mar sente-se mais leve, como se o líquido estivesse empurrando seu corpo para cima, aliviando seu peso. Quando pela primeira vez verificou esse fato foi o cientista grego Arquimedes, durante um banho. Conta-se que, entusiasmado com a descoberta que lhe permitia resolver um problema que preocupava, Arquimedes saiu nu pelas ruas de sua cidade, gritando “Heureca! Heureca!”.
2 - Objetivo
Estudar o empuxo sobre um corpo exercido por dois líquidos diferentes;
Reconhecer a presença do empuxo em função da aparente diminuição da força peso de um corpo submerso. 
3 – Conceito
Impulsão ou empuxo é a força hidrostática resultante exercidapor um fluido (líquido ou gás) em condições hidrostáticas sobre um corpo que nele esteja imerso. A impulsão existe graças à diferença de pressão hidrostática do corpo, visto que esta é proporcional à densidade (massa específica) do líquido, à aceleração da gravidade, e à altura de profundidade. A força que faz a cortiça flutuar, parecendo que o corpo possui um peso menor do que o peso real é denominado de empuxo do fluido sobre o corpo. O princípio de Arquimedes quantifica o valor desta força:
Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido sofre um empuxo que é igual ao peso do volume do fluido deslocado pelo corpo. Assim, um corpo imerso na água torna-se mais leve devido a uma força, exercida pelo líquido sobre o corpo, vertical e para cima, que alivia o peso do corpo. Essa força do líquido sobre o corpo é denominada empuxo ou impulsão.
Resumindo, quando mergulhamos um corpo em um líquido, o corpo desloca uma quantidade de líquido igual ao seu volume, e o peso desse volume de líquido deslocado é subtraído do peso do corpo pela força denominada empuxo.
Portanto, num corpo que se encontra imerso em um líquido em repouso, atuam duas forças, ambas com mesmo centro de ação:
• Peso (devido à interação com o campo gravitacional terrestre)
• Empuxo (devido à sua interação com o líquido)
Isto quer dizer que, para o objeto flutuar, o peso do líquido deslocado pelo objeto tem de ser maior que o próprio peso do objeto.
O empuxo é a existência da ação de várias forças sobre um corpo mergulhado em um determinado líquido. Cada força tem um módulo diferente, e a resultante delas não é nula. A resultante de todas essas forças estádirigida para cima e é exatamente esta resultante que representa a ação do empuxo sobre o corpo.
Para se calcular a intensidade da ação do empuxo existe uma pequena relação entre o empuxo e a densidade do líquido no qual o corpo está emerso. Veja:
E= md .g (I)
md = µ. Vd (II)
Onde md é a massa do líquido deslocado, Vd é o volume do líquido deslocado e corresponde ao volume da parte do corpo que está mergulhada, e µ (letra grega “mi”) é a densidade do líquido. Substituindo (II) em (I) temos a equação para se calcular o empuxo:
E= µ . Vd. g
A unidade de empuxo no SI é o Newton ( N ).
Para que o corpo se mantenha suspenso no fluido, o empuxo tem que igualar o peso, isto é: Quando um objeto pesa mais que o volume do fluido por ele deslocado, afunda até que o empuxo seja igual ao seu peso.
P = E.
Outra forma de definir o empuxo é a diferença entre o peso real e o peso aparente Pa = P – E.
4- Procedimentos Experimentais
Materiais utilizados:
- Materiais utilizados:
• Água;
• Cilindros de Arquimedes;
• Béquer;
• Dinamômetro 2N;
• Paquímetro;
Embolo
Calculadora.
4.1- EXPERIMENTO 
4.1.1 - Procedimento:
Iniciamos a experiência usando o dinamômetro acoplado ao suporte e alinhado a mesa. 
O dinamômetro possui um gancho para verificação da força peso. 
Em seguida, verificamos a força peso do cilindro de Arquimedes com o êmbolo. A força peso do conjunto foi de 0,80N. 
Após essa etapa, colocamos o conjunto totalmente imerso em água pura dentro de um béquer, notamos uma diminuição da força peso indicada pelo dinamômetro e um deslocamento no nível de água dentro do béquer, que inicialmente continha 250 ml. 
Repetimos todo o processo utilizando água com sal. A seguir, seguem todos os dados obtidos separados por tabelas para melhor visualização:
4.2.2 – Resultados:
Peso do corpo sem água = 0,80N
Peso do corpo com água = 0,44N
Peso do corpo com água e sal = 0,42N
Volume de líquido deslocado
Água pura
40 ml = 40 cm³ = 0,00004m³
Água + sal
45 ml = 45 cm³ = 0,000045m³
Tabela de densidades
Água pura
1.000 kg/m³
Água + sal ( aprox.)
Equação usada:
Volume do cilindro = 4,4 x 10-4 x 10-6 = 0,0418m3
Densidade do fluido = 0,80 - 0,42/0,0418 x 9,8 = 1.040 kg/m³
Cálculos
Empuxo (E=μ.Vd.g)
Água pura
E=1.000x0,00004x10
E1=0,4N
Água + sal
E=1.040x0,000045x10
E2=0,468N
Peso aparente
PA=P – E 
PA=P – E agua
PA = 0,8 – 0,4 = 0,4N 
PA=P – E agua + sal
PA = 0,8 – 0,42 = 0,38N
5.2 - Conclusão
De acordo com os dados obtidos de maneira experimental, foi possível calcular o valor experimental do empuxo exercido pelos líquidos quando o objeto estava totalmente imerso neles. É fato que os dados obtidos não expressam valores reais, devido a várias imprecisões nas medidas e no manuseio dos aparelhos, porém, podemos concluir que o empuxo é uma força vertical, sempre voltada para cima, e que o valor do empuxo pode ser calculado pelo princípio de Arquimedes e o empuxo não depende da densidade do corpo que é imerso no fluido, mas podemos usá-la para saber se o corpo flutua, afunda ou permanece em equilíbrio com o fluido:
Se:
Densidade do corpo > densidade do fluido: o corpo afunda
Densidade do corpo = densidade do fluido: o corpo fica em equilíbrio com o fluido
Densidade do corpo < densidade do fluido: o corpo flutua na superfície do fluido.
6 – BIBLIOGRAFIA
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. v. 2. 6. ed. Rio de Janeiro, RJ 2006.
Apostila de Física Experimental II, Roteiros para Experimentos de Física.
www.brasilescola.com/fisica/forca.htm